CN109853522A - 一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其包括连接件，连接件设置在地下连续墙与腰梁之间，地下连续墙与地下室外墙为同一墙体，连接件沿地下连续墙的长度方向延伸；地下连续墙内设置有竖向钢板；腰梁内设置有水平钢筋；腰梁与支撑之间贯穿设置有支撑钢筋；连接件的一端与竖向钢板连接，连接件的另一端与水平钢筋连接。本发明还公开了一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的施工方法。对于本发明，可以作为永久结构使用，在保证地下连续墙原有承载力的基础上，极大地减少了焊接工作，增强了地下连续墙与腰梁及支撑的抗剪、抗弯性能，能够确保节点的整体性，有效的提高了节点的强度和刚度，使得节点具有良好的传力性能。

Description

一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑结构节点技术领域，具体涉及一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点及其施工方法。

背景技术

地下连续墙是在地面以下为截水防渗、挡土、承重而构筑的连续墙壁，目前在建筑领域中，地下连续墙与地下室外墙二墙合一的做法较为常见，而地下连续墙与腰梁及支撑之间的连接方式也较为多样，可分为三种，第一种是在腰梁施工时直接将钢筋植入地下连续墙中，将两者相连；第二种是在地下连续墙内预埋钢筋，在施工腰梁时将预埋的钢筋凿出拉直，再与腰梁相连接；第三种是地下连续墙内预埋钢板，施工腰梁时，腰梁内的钢筋与预埋的钢板焊接相连。

采用植筋的方式适用于地下连续墙仅作为一种临时支护结构。地下连续墙与地下室外墙通常合二为一，地下连续墙不仅作为一种支护结构，同时作为永久使用的结构而存在，植筋的方式在现场施工时质量难以控制，因此，采用预埋钢板相连的方式能够考虑地下连续墙作为永久结构使用的情况，施工质量可控。

采用预埋钢筋的方式适用于先出具主体结构施工图，再施工地下连续墙。此种方式需要进行精确的定位，但目前在地下连续墙的施工过程中很难保证定位的准确，因此，采用预埋钢板的连接方式可考虑施工误差，比较灵活。

预埋钢板具有以下三种方式：第一种是在地下连续墙内预埋接头盒，腰梁内钢筋在接头盒内与预埋的钢板焊接，该种方式存在的缺陷是，钢筋盒嵌入地下连续墙内使得地下连续墙内的受力截面高度减小，进而降低地下连续墙的承载力；第二种是钢板预埋在地下连续墙内，将腰梁内的钢筋焊接在角钢上，再将角钢与预埋钢板焊接，此种方式不能在工厂中预制，现场焊接作业规模庞大；第三种是钢板预埋在地下连续墙内，支撑钢筋焊接在钢板上，之后钢板再与预埋钢板焊接，此种方式取消了腰梁这一围护结构的重要组成部分，使结构的整体性及抗剪性能均大大降低，进而加大地下结构在施工过程中的危险性。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的第一目的是提供了一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其结构简单，可作为永久结构，能够提高节点抗剪及抗弯承载力，具有良好的传力性能。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，包括连接件，所述连接件设置在地下连续墙与腰梁之间，所述地下连续墙与地下室外墙为同一墙体，所述连接件沿所述地下连续墙的长度方向延伸；

所述地下连续墙内设置有沿所述地下连续墙的长度方向延伸设置的竖向钢板；所述腰梁内设置有沿所述地下连续墙的长度方向延伸设置的水平钢筋；所述腰梁与支撑之间贯穿设置有支撑钢筋；所述连接件的一端与所述竖向钢板连接，所述连接件的另一端与所述水平钢筋连接。

进一步的，所述连接件为水平钢板，其包括第一水平钢板、以及位于所述第一水平钢板下方的第二水平钢板；

所述竖向钢板包括第一竖向钢板、第二竖向钢板；所述第一水平钢板与所述第一竖向钢板垂直连接，所述第二水平钢板与所述第二竖向钢板垂直连接；

所述水平钢筋包括第一水平钢筋、第二水平钢筋；所述第一水平钢板与所述第一水平钢筋的头端水平连接，所述第二水平钢板与所述第二水平钢筋的头端水平连接。

进一步的，所述第一水平钢筋的尾端和所述第二水平钢筋的尾端均为L型，所述第一水平钢筋的尾端与所述第二水平钢筋的尾端采用双面焊接相连。

进一步的，所述竖向钢板上设置有K型坡口，所述竖向钢板与所述水平钢板通过所述K型坡口焊接相连。

进一步的，所述水平钢板设置有开槽，所述水平钢筋与所述水平钢板通过所述开槽双面焊接相连。

进一步的，所述竖向钢板和所述水平钢板的材质均为Q235钢材或Q345钢材。

进一步的，所述竖向钢板通过锚筋锚固在所述地下连续墙内，所述锚筋与所述竖向钢板采用穿孔焊接相连。

进一步的，所述锚筋包括第一锚筋、第二锚筋；所述第一锚筋和所述第二锚筋沿所述地下连续墙的长度方向间隔设置；所述第一锚筋横向贯穿所述地下连续墙；所述第二锚筋的尾端为L型，纵向相邻的所述第二锚筋的尾端相对设置。

进一步的，所述支撑钢筋包括第一支撑钢筋、设置在所述第一支撑钢筋下方的第二支撑钢筋；所述第一支撑钢筋的尾端和所述第二支撑钢筋的尾端均为L型，且所述第一支撑钢筋的尾端与所述第二支撑钢筋的尾端相对设置。

为了克服上述技术缺陷，本发明的第二目的是提供了一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的施工方法，该施工方法简便快捷。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的施工方法，包括以下步骤：

S1、先捆扎纵向地下连续墙钢筋和横向地下连续墙钢筋，并根据底筋及面筋位置预埋所述竖向钢板，可考虑施工规范允许的误差，方便施工；

S2、将钢筋笼吊装至预定位置的地下连续墙槽内，随后浇筑混凝土，待所述混凝土达到设计强度、基坑开挖至所述腰梁位置时，凿除预埋所述竖向钢板位置处的所述地下连续墙表面的混凝土；

S3、将所述连接件与所述竖向钢板连接；其中，所述连接件与所述水平钢筋在工厂已经连接完毕；

S4、将所述支撑钢筋锚入所述腰梁内，捆扎其余钢筋，浇筑所述腰梁及所述支撑的混凝土。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其采用竖向钢板、连接件、水平钢筋的方式将地下连续墙与腰梁相连接，克服了植筋难以控制质量的缺陷，可以作为永久结构使用，施工质量可控；连接件与水平钢筋之间的连接工作可在工厂中预制完成，从而大大减少了现场的焊接，方便了地下连续墙与腰梁的连接，并为施工提供了便利，克服了现有预埋钢板方式所具有的地下连续墙的承载力降低、现场焊接规模大、结构的整体性及抗剪性能低等缺陷；施工时，支撑钢筋仅需锚固在腰梁内，而不需要与预埋于地下连续墙的竖向钢板焊接，加快了施工速度。

(2)本发明所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，钢筋及钢板与混凝土共同工作，能够确保节点的整体性，根据已开展的力学试验，本发明相较于传统植筋方式承载力提高32％，位移延性提高24％，故本发明在保证地下连续墙原有承载力的前提下，增强了地下连续墙与腰梁及支撑的抗弯、抗剪性能，有效地提高了节点的强度和刚度，使得节点具有良好的传力性能。

(3)本发明所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的施工方法，其结构简单、施工方便、施工偏差适应能力强，使用灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的俯视示意图；

图2为沿图1中A-A线剖视示意图；

图3为沿图1中B-B线剖视示意图；

图4为沿图1中C-C线剖视示意图；

图5为本发明所述地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的局部剖视图。

标记说明：

1、地下连续墙；11、第一竖向钢板；12、第二竖向钢板；13、第一锚筋；14、第二锚筋；15、纵向地下连续墙钢筋；16、横向地下连续墙钢筋；17、K型坡口；2、腰梁；21、第一水平钢筋；22、第二水平钢筋；3、支撑；31、第一支撑钢筋；32、第二支撑钢筋；4、连接件；41、第一水平钢板；42、第二水平钢板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，如图1-5所示，包括连接件4，连接件4设置在地下连续墙1与腰梁2之间，地下连续墙1与地下室外墙为同一墙体，连接件4沿地下连续墙1的长度方向延伸；

地下连续墙1内设置有沿地下连续墙1的长度方向延伸设置的竖向钢板；腰梁2内设置有沿地下连续墙1的长度方向延伸设置的水平钢筋；腰梁2与支撑3之间贯穿设置有支撑钢筋；连接件4的一端与竖向钢板连接，连接件4的另一端与水平钢筋连接。

作为一种实施例，连接件4为水平钢板，其包括第一水平钢板41、以及位于第一水平钢板41下方的第二水平钢板42；

竖向钢板包括第一竖向钢板11、第二竖向钢板12；第一水平钢板41与第一竖向钢板11垂直连接，第二水平钢板42与第二竖向钢板12垂直连接；

水平钢筋包括第一水平钢筋21、第二水平钢筋22；第一水平钢板41与第一水平钢筋21的头端水平连接，第二水平钢板42与第二水平钢筋22的头端水平连接。

对于水平钢板、竖向钢板、以及水平钢筋的结构设计，在保证地下连续墙1原有承载力的前提下，增强了地下连续墙1与腰梁2及支撑3的抗弯、抗剪性能，有效地提高了节点的强度和刚度，使得节点具有良好的传力性能。

在上述实施例中，第一水平钢筋21的尾端和第二水平钢筋22的尾端均为L型，第一水平钢筋21的尾端与第二水平钢筋22的尾端采用双面焊接相连。第一水平钢筋21与第二水平钢筋22的结构设计，使得水平钢筋在腰梁2内固定得更加牢固。

在上述实施例中，竖向钢板上设置有K型坡口17，竖向钢板与水平钢板通过K型坡口17焊接相连。竖向钢板的结构设计，使得其与水平钢板之间连接得更加牢固。

在上述实施例中，水平钢板设置有开槽，水平钢筋与水平钢板通过开槽双面焊接相连。水平钢板的结构设置，使得水平钢筋更好地固定在水平钢板上。

在上述实施例中，竖向钢板和水平钢板的材质均为Q235钢材或Q345钢材。

在上述实施例中，竖向钢板通过锚筋锚固在地下连续墙1内，锚筋与竖向钢板采用穿孔焊接相连。锚筋的设置，使得竖向钢板的安装更加便捷。

在上述实施例中，锚筋包括第一锚筋13、第二锚筋14；第一锚筋13和第二锚筋14沿地下连续墙1的长度方向间隔设置；第一锚筋13横向贯穿地下连续墙1；第二锚筋14的尾端为L型，纵向相邻的第二锚筋14的尾端相对设置。第一锚筋13、第二锚筋14的结构设计，使得竖向钢板安装得更加牢固。

在上述实施例中，支撑钢筋包括第一支撑钢筋31、设置在第一支撑钢筋31下方的第二支撑钢筋32；第一支撑钢筋31的尾端和第二支撑钢筋32的尾端均为L型，且第一支撑钢筋31的尾端与第二支撑钢筋32的尾端相对设置。第一支撑钢筋31、第二支撑钢筋32的结构设计，使得支撑3更好地与腰梁2连接。

基于上述的结构设计，本发明所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的施工方法的具体步骤如下：

S1、先捆扎纵向地下连续墙钢筋15和横向地下连续墙钢筋16，并根据底筋及面筋位置预埋竖向钢板，可考虑施工规范允许的误差，方便施工；

S2、将钢筋笼吊装至预定位置的地下连续墙槽内，随后浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度、基坑开挖至腰梁2位置时，凿除预埋竖向钢板位置处的地下连续墙1表面的混凝土；

S3、将连接件4与竖向钢板连接；其中，连接件4与水平钢筋在工厂已经连接完毕；具体的，将第一水平钢板41的一端垂直焊接在第一竖向钢板11上，第一水平钢板41的另一端水平焊接第一水平钢筋21的头端，将第二水平钢板42的一端垂直焊接在第二竖向钢板12上，第二水平钢板42的另一端水平焊接第二水平钢筋22；

S4、将支撑钢筋锚入腰梁2内，捆扎其余钢筋，浇筑腰梁2及支撑3的混凝土。

基于本发明的技术方案，我们做了如下结构试验：地下连续墙1高4.0m，纵向长度为4.5m，厚度为1.2m，腰梁2宽1.0m，高0.8m，纵向长度为4.5m，支撑3宽1.0m，高0.7m，长1.45m，此为构件基本尺寸。其中，预埋钢板方案中第一竖向钢板11长4.5m，宽0.4m，第一水平钢板41长4.5m，宽0.3m，第一竖向钢板11及第一水平钢板41的厚度均为30mm；第二竖向钢板12长4.5m，宽0.4m，第二水平钢板42长4.5m，宽0.3m，第二竖向钢板12及第二水平钢板42的厚度均为24mm，其余钢筋直径均为32mm，钢筋及钢板的保护层厚度均为30mm。预埋钢板方案中钢材重10.3吨，混凝土重75吨，合计85.3吨。本试验首先在室外绑扎预埋钢板方案及植筋方案构件钢筋，贴测试用的应变片，待混凝土达到设计强度后用100吨汽车吊将构件吊装至室内试验平台，通过螺杆固定地下连续墙1，在支撑3端架设千斤顶，将应变片接测试仪器，支撑3底部放置位移计以量测加载过程中的位移，最后通过千斤顶施加荷载。试验结果如下，预埋钢板方案构件承载力为2840kN，位移延性系数为3.73，植筋方案(植筋方案采用的钢筋直径均为32mm，间距为100mm。植筋方案中钢材重8.5吨，混凝土重75吨，合计83.5吨)构件承载力2152kN，位移延性系数为3.00。预埋钢板方案相较植筋方案构件承载力提高32％，构件延性提高24％，试验结果说明本发明增强了地下连续墙1与腰梁2及支撑3的抗弯、抗剪性能，有效地提高了节点的强度和刚度，使节点具有良好的传力性能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：

包括连接件，所述连接件设置在地下连续墙与腰梁之间，所述地下连续墙与地下室外墙为同一墙体，所述连接件沿所述地下连续墙的长度方向延伸；

所述地下连续墙内设置有沿所述地下连续墙的长度方向延伸设置的竖向钢板；所述腰梁内设置有沿所述地下连续墙的长度方向延伸设置的水平钢筋；所述腰梁与支撑之间贯穿设置有支撑钢筋；所述连接件的一端与所述竖向钢板连接，所述连接件的另一端与所述水平钢筋连接。

2.根据权利要求1所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：

所述连接件为水平钢板，其包括第一水平钢板、以及位于所述第一水平钢板下方的第二水平钢板；

所述竖向钢板包括第一竖向钢板、第二竖向钢板；所述第一水平钢板与所述第一竖向钢板垂直连接，所述第二水平钢板与所述第二竖向钢板垂直连接；

所述水平钢筋包括第一水平钢筋、第二水平钢筋；所述第一水平钢板与所述第一水平钢筋的头端水平连接，所述第二水平钢板与所述第二水平钢筋的头端水平连接。

3.根据权利要求2所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：所述第一水平钢筋的尾端和所述第二水平钢筋的尾端均为L型，所述第一水平钢筋的尾端与所述第二水平钢筋的尾端采用双面焊接相连。

4.根据权利要求2所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：所述竖向钢板上设置有K型坡口，所述竖向钢板与所述水平钢板通过所述K型坡口焊接相连。

5.根据权利要求2所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：所述水平钢板设置有开槽，所述水平钢筋与所述水平钢板通过所述开槽双面焊接相连。

6.根据权利要求2所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：所述竖向钢板和所述水平钢板的材质均为Q235钢材或Q345钢材。

7.根据权利要求1～6任一项所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：所述竖向钢板通过锚筋锚固在所述地下连续墙内，所述锚筋与所述竖向钢板采用穿孔焊接相连。

8.根据权利要求7所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：所述锚筋包括第一锚筋、第二锚筋；所述第一锚筋和所述第二锚筋沿所述地下连续墙的长度方向间隔设置；所述第一锚筋横向贯穿所述地下连续墙；所述第二锚筋的尾端为L型，纵向相邻的所述第二锚筋的尾端相对设置。

9.根据权利要求1～6任一项所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点，其特征在于：所述支撑钢筋包括第一支撑钢筋、设置在所述第一支撑钢筋下方的第二支撑钢筋；所述第一支撑钢筋的尾端和所述第二支撑钢筋的尾端均为L型，且所述第一支撑钢筋的尾端与所述第二支撑钢筋的尾端相对设置。

10.根据权利要求1～9任一项所述的地下连续墙与腰梁及支撑连接节点的施工方法，其特征在于：

S1、先捆扎纵向地下连续墙钢筋和横向地下连续墙钢筋，并根据底筋及面筋位置预埋所述竖向钢板，可考虑施工规范允许的误差，方便施工；

S2、将钢筋笼吊装至预定位置的地下连续墙槽内，随后浇筑混凝土，待所述混凝土达到设计强度、基坑开挖至所述腰梁位置时，凿除预埋所述竖向钢板位置处的所述地下连续墙表面的混凝土；

S3、将所述连接件与所述竖向钢板连接；其中，所述连接件与所述水平钢筋在工厂已经连接完毕；

S4、将所述支撑钢筋锚入所述腰梁内，捆扎其余钢筋，浇筑所述腰梁及所述支撑的混凝土。